Contêineres x Máquinas Virtuais (VM): tudo o que você precisa saber

Para as organizações que buscam padronizar as implementações de software em várias plataformas, reduzir os custos indiretos e aumentar a escalabilidade, a virtualização (de servidores) e a conteinerização são as duas principais abordagens em uso atualmente. As tecnologias de virtualização e conteinerização empregam o uso de pacotes virtuais independentes e podem ajudar os administradores de TI a se tornarem mais ágeis e receptivos às demandas comerciais em constante evolução. Continue lendo para entender melhor como essas tecnologias funcionam e qual é a mais adequada para diferentes casos de uso.

O que são contêineres?

Os contêineres podem ser descritos como pacotes que incluem tudo o que é necessário para executar um único aplicativo ou microsserviço. Isso inclui suas dependências e bibliotecas de tempo de execução. Os contêineres permitem que o aplicativo seja executado de forma rápida e confiável em qualquer lugar, desde computadores desktop até servidores físicos e virtuais e até mesmo na nuvem.

O contêiner é isolado do sistema operacional (SO) do host. Cada contêiner compartilha o kernel do SO com outros contêineres, em vez de incluir seu próprio SO completo. O acesso aos recursos do SO subjacente é limitado. Assim, uma aplicação em contêiner pode ser executada em diferentes tipos de infraestrutura, como nuvem, máquina virtual, bare metal e assim por diante, sem a necessidade de refatorar a aplicação para cada ambiente de TI.

Como os contêineres geralmente compartilham o kernel do sistema operacional da máquina e não têm a sobrecarga de ter um sistema operacional completo dentro de cada contêiner, eles geralmente são considerados mais "leves" do que as máquinas virtuais (VMs).

Como funciona a conteinerização?

A conteinerização pode ser definida como um tipo de virtualização do sistema operacional em que as aplicações são executadas em espaços de usuário isolados (contêineres) que compartilham o mesmo kernel do sistema operacional. Trata-se do encapsulamento de uma aplicação e do ambiente necessário para sua execução, de modo que ela possa ser executada de forma eficiente e consistente em diversas plataformas de computação diferentes.

A conteinerização está emergindo como a abordagem preferida para o desenvolvimento de software e pipelines de DevOps. A criação e a implantação de aplicativos são mais rápidas e mais seguras com a conteinerização.

Quando o código é desenvolvido usando métodos tradicionais em um ambiente de computação específico e transferido para uma plataforma de computação diferente, muitas vezes pode resultar em erros. No entanto, a conteinerização elimina esse problema de forma eficaz, encapsulando todo o código do aplicativo, juntamente com suas bibliotecas, dependências e arquivos de configuração necessários para a execução.

Prós e contras da conteinerizaçãoComo toda tecnologia existente, a conteinerização tem seu quinhão de vantagens e desvantagens que você deve levar em consideração.

Prós da conteinerização

• Uma das principais vantagens da conteinerização é que ela fornece uma infraestrutura rápida e leve para que você execute seus aplicativos. Os contêineres relativamente leves são mais flexíveis, e você pode criá-los e movê-los mais rapidamente do que as VMs.
• A conteinerização oferece suporte à otimização baseada em políticas. Você pode usar uma camada de automação para localizar, migrar automaticamente e executar na melhor plataforma.
• A conteinerização é útil para reduzir seus custos operacionais e de desenvolvimento de software.
• A conteinerização também oferece maior escalabilidade. Em comparação com as VMs, muito mais contêineres podem ser criados e executados em um servidor físico, pois não exigem a inclusão de um sistema operacional completo em cada contêiner. Além disso, os aplicativos monolíticos podem ser divididos em microsserviços menores usando contêineres. Em seguida, você pode dimensionar e distribuir os recursos individuais.

Contras da conteinerização

• Uma das principais desvantagens da tecnologia de conteinerização é que ela exige uma quantidade significativa de trabalho para ser configurada em uma organização, de modo que seu desempenho seja eficiente.
• Como a tecnologia é relativamente recente, o suporte necessário para as aplicações e as dependências ainda são insuficientes.
• É difícil encontrar desenvolvedores de contêineres qualificados.
• Os contêineres compartilham o kernel do sistema operacional do host. Dito isso, caso o kernel se torne vulnerável, todos os contêineres associados também se tornarão vulneráveis.
• A tecnologia de contêineres pode ser mais cara em termos de custos de desenvolvimento de aplicativos.

Quais são os problemas que os contêineres resolvem?

De acordo com uma previsão da GartnerInc., estima-se que a receita global de gerenciamento de contêineres testemunhe um forte crescimento de US$ 465,8 milhões em 2020 para um valor considerável de US$ 944 milhões em 2024. A Gartner também prevê que, até o ano de 2022, 75% das empresas globais provavelmente estarão executando aplicativos em contêineres na produção.

A tecnologia de conteinerização oferece uma enorme portabilidade entre plataformas e ambientes de computação. Ela permite que os desenvolvedores escrevam o aplicativo uma vez e depois o executem onde quiserem.

Como um componente essencial da nuvem privada, os contêineres estão surgindo rapidamente como um divisor de águas para muitas empresas. A nuvem privada tornou-se a abordagem preferida das organizações para oferecer a flexibilidade e o controle necessários e, ao mesmo tempo, permitir o consumo eficiente de vários serviços em nuvem.

O que são máquinas virtuais?

Uma máquina virtual (VM) pode ser descrita como um ambiente virtual em que cada VM é um computador virtual completo com seu próprio sistema operacional convidado, memória virtual, CPU, armazenamento e interface de rede. As VMs funcionam como computadores virtuais definidos por software executados em servidores físicos.

Normalmente chamada de “convidada”, uma VM é criada dentro de um ambiente físico de computação denominado “host”. Várias VMs podem compartilhar os recursos de um único host, como memória, largura de banda de rede e ciclos de CPU, e ser executadas simultaneamente. No entanto, cada VM terá seu próprio sistema operacional e funcionará independentemente das outras VMs que possam estar localizadas no mesmo host.

Como funciona a virtualização?

Como base da computação em nuvem, a virtualização de servidores permite a utilização mais eficiente do hardware físico do computador. É possível utilizar a capacidade total de uma máquina física executando várias VMs em um único servidor.

A virtualização de servidores é realizada através da execução de uma instância virtual de um sistema de computador dentro de uma camada, chamada hipervisor, que é abstraída do hardware físico. O hipervisor aloca recursos de hardware, como CPUs, memória e armazenamento, a cada máquina virtual. A virtualização de servidores permite a execução simultânea de mais de um sistema operacional em um único sistema de computador.

Estima-se que o mercado global de software de virtualização registre uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de quase 30% nos próximos dois anos.

Há quatro tipos de virtualização:

• Virtualização de servidor - com mais de 90% das empresas na Europa e na América do Norte utilizando-a, a virtualização de servidor é o tipo mais comum de virtualização. A virtualização de servidor segrega um servidor físico em várias instâncias isoladas de servidor virtual, conforme descrito acima.
• Virtualização de rede – A virtualização de rede permite a criação de versões abstratas de recursos físicos de rede, incluindo firewalls, roteadores e switches, em camadas distintas da rede virtual.
• Virtualização de armazenamento – A virtualização de armazenamento abstrai, agrega e gerencia vários recursos físicos de armazenamento para que pareçam um único pool de armazenamento centralizado. Os recursos de armazenamento podem ser de diferentes fornecedores e redes.
• Virtualização de desktop - Cria uma versão virtual da estação de trabalho, juntamente com seu sistema operacional, que pode ser acessada remotamente.

Prós e contras da virtualização

Vamos discutir algumas das principais vantagens e desvantagens da virtualização.

Prós da virtualização

• Um dos principais benefícios da tecnologia de virtualização é que ela permite a utilização eficiente do hardware. Você pode criar várias instâncias virtuais no mesmo hardware e reduzir os custos de hardware.
• O aumento do tempo de atividade e da disponibilidade é outra vantagem da virtualização. Com recursos como tolerância a falhas, migração de storage, migração em tempo real, agendamento de recursos distribuídos e alta disponibilidade, as VMs permitem que a TI se recupere rapidamente de interrupções imprevistas.
• A virtualização ajuda a reduzir os custos operacionais de TI, pois requer um número menor de servidores físicos e recursos associados para atingir o mesmo nível de escalabilidade, disponibilidade e desempenho. Isso significa menos tempo dedicado ao gerenciamento e à manutenção dos recursos de hardware.
• O backup, a duplicação e a recuperação são relativamente mais fáceis e rápidos com a virtualização. Com o backup e o espelhamento de dados em tempo real, a perda de dados é insignificante e a recuperação a partir do último estado salvo — que foi espelhado em uma instância virtual separada — é rápida.

Contras da virtualização

• Como o custo de configuração inicial do storage e dos servidores é mais alto do que o normal, o alto investimento inicial é uma das principais desvantagens da virtualização.
• Para implementar e gerenciar um ambiente virtualizado, você precisa treinar sua equipe de TI ou contratar especialistas que sejam bem versados em tecnologias de virtualização.
• Os testes são essenciais para garantir que seus sistemas funcionem sem falhas em um ambiente virtualizado.

Quais problemas são resolvidos com as máquinas virtuais?

Atualmente, as organizações costumam precisar de muitos servidores em diferentes locais físicos, cada um operando em sua capacidade máxima, para aumentar a eficiência e o retorno sobre o investimento. Por isso, tornou-se prática comum recorrer à virtualização para aumentar a utilização dos recursos de computação. A ideia central por trás da virtualização era aumentar a eficiência dos sistemas de TI.

A virtualização ajuda a aumentar a escalabilidade, a flexibilidade e a agilidade de TI, ao mesmo tempo em que reduz os custos operacionais. Além disso, a disponibilidade de recursos, o aumento do desempenho, a automação das operações e a mobilidade das cargas de trabalho são algumas das razões pelas quais a virtualização se tornou uma prática comum no setor de TI.

O relatório 2020 State of Virtualization Technology prevê que, até 2021, a taxa de adoção da tecnologia de virtualização pelas empresas deverá crescer significativamente. Enquanto 75% das empresas provavelmente adotarão a virtualização de aplicativos, espera-se que quase 69% comecem a usar a virtualização de desktops.

Contêineres vs. máquinas virtuais: Qual é a diferença?

Nesta seção, discutiremos os principais fatores de distinção entre as duas tecnologias. O diagrama abaixo mostra que as VMs têm seu próprio sistema operacional "Guest" e ficam na parte superior da camada do hipervisor. Cada VM tem seus próprios binários e arquivos de biblioteca. Os contêineres, por outro lado, podem compartilhar binários e bibliotecas e não contêm um sistema operacional. Há um mecanismo de contêiner no lugar do hipervisor.

Aqui está uma tabela de comparação:

Quando você deve usar contêineres?

Os contêineres podem ser a escolha certa se você deseja atender às necessidades de suas aplicações a curto prazo. Como os contêineres são portáteis e podem ser configurados e iniciados rapidamente, eles podem ajudar a dimensionar suas aplicações de forma elástica para se adequarem à demanda. Exemplos incluem streaming de vídeo orientado a eventos, prestação de serviços web, reclamações de seguros ou processamento de pedidos online.Você deve optar pela contêinerização quando sua prioridade for maximizar o número de aplicações em execução em um número mínimo de servidores. No entanto, os contêineres têm a limitação de não serem suportados por recursos de armazenamento dedicados, nem por sistemas de processamento e operacionais. Os contêineres são adequados para empacotar microsserviços e criar aplicações nativas da nuvem.

Quando você deve usar máquinas virtuais?

As máquinas virtuais (VMs) são a melhor opção para empresas que precisam executar vários aplicativos que exigem a funcionalidade abrangente e o suporte de um sistema operacional dedicado. As VMs são mais adequadas para aplicativos que precisam ser usados por longos períodos e executados em um ambiente virtualizado, que é mais versátil e seguro.

A virtualização é mais adequada para hospedar cargas de trabalho tradicionais, legadas e monolíticas, provisionar recursos de infraestrutura, executar um sistema operacional dentro de outro e isolar ciclos de desenvolvimento de alto risco.

Monitoramento de seu ambiente virtual

Quando se trata de monitorar e gerenciar seus servidores virtuais, certifique-se de que sua ferramenta de gerenciamento de terminais ofereça visibilidade completa do seu ambiente virtual, para que você possa identificar rapidamente os problemas e resolvê-los.

O Kaseya VSA identifica as duas infraestruturas de virtualização mais populares, VMware e Microsoft Hyper-V, e inclui os hosts e as máquinas virtuais no seu Mapa de Topologia de Rede.

Saiba mais sobre o Kaseya VSA. Solicite uma demonstraçãohoje mesmo!